新一代天氣雷達培訓及維修 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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汪章維 等 著

圖書標籤:

• 天氣雷達
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• 氣象雷達
• 雷達技術
• 新一代天氣雷達
• 雷達係統
• 氣象設備
• 雷達維護

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齣版社： 氣象齣版社

ISBN：9787502960032

商品編碼：29663709269

齣版時間：2014-11-01

基本信息

書名：新一代天氣雷達培訓及維修

定價：60.00元

作者：汪章維 等

齣版社：氣象齣版社

齣版日期：2014-11-01

ISBN：9787502960032

字數：

頁碼：171

版次：1

裝幀：

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《新一代天氣雷達培訓及維修》，本書重點介紹瞭新一代天氣雷達（SA）的工作特點、各主要部件的性能、各類告警産生原因和常見故障現象的維修技巧，書中配有大量簡單易懂的雷達組件電原理圖和維修操作圖，並提供現場維修思路。本書既可作為雷達培訓教材也可作為機務員維修指南，內容不但有機務員的一些基本知識，也有雷達故障的解決方案，能夠有效提高現場故障定位和維修效率，內容操作性強，是一本貼近機務實際維修的技術型書籍。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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大氣透視的革新者：新一代氣象雷達技術深度解析與實踐指南 引言： 在現代氣象科學的浩瀚圖景中，氣象雷達無疑扮演著至關重要的角色。它不僅是天氣預報精確度的基石，更是災害性天氣監測預警體係的“韆裏眼”和“順風耳”。隨著科學技術的飛速發展，新一代氣象雷達係統正以前所未有的能力和精度，革新著我們認知和應對天氣變化的方式。本書旨在深入剖析新一代氣象雷達的核心技術原理，全麵闡述其觀測模式、數據處理流程以及在實際應用中的關鍵環節，並為相關技術人員提供一套係統、詳實、可操作的培訓與維修指南，助力從業者掌握前沿技術，提升雷達係統的運行效率和維護水平，從而更好地服務於國傢氣象事業的發展。 第一部分：新一代氣象雷達技術核心原理 本部分將以前所未有的深度，揭示新一代氣象雷達背後的科學奧秘。我們將從最基礎的雷達方程齣發，逐步深入到現代雷達係統中最為關鍵的組成部分。 電磁波與大氣相互作用： 電磁波的基本特性： 深入探討電磁波的頻率、波長、極化、能量等基本參數，以及它們如何影響雷達信號的傳播和迴波特性。我們將詳細解釋不同頻段（如S波段、C波段、X波段）在氣象探測中的優勢與劣勢，以及它們各自適閤的應用場景。 大氣粒子的迴波機製： 詳細解析降水粒子（雨滴、雪花、冰雹、霰）、非降水性粒子（雲滴、氣溶膠）以及非氣象目標（地物、鳥類、昆蟲）對雷達電磁波的散射、吸收和衰減機製。我們將引入米氏散射理論和瑞利散射理論，解釋不同尺度粒子對雷達信號産生的復雜影響，並深入探討它們如何形成不同的迴波特徵，以及如何從中提取氣象信息。 多普勒效應與徑嚮速度觀測： 詳細闡述多普勒效應在氣象雷達中的核心作用，解釋如何通過測量迴波信號頻率的變化來精確獲取目標（如雨滴）的徑嚮速度。我們將深入分析多普勒速度譜的形成機製，以及如何從中提取齣風場信息，包括風速、風嚮，甚至風切變和渦鏇等關鍵氣象要素。 偏振雷達技術： 重點介紹雙偏振雷達的技術原理及其革命性意義。我們將詳細解析水平和垂直極化電磁波的迴波特性差異，以及由此衍生的差分反射率（ZDR）、差分相位（φDP）、特定差分相位（KDP）和相關係數（ρhv）等關鍵參數。通過對這些參數的綜閤分析，我們將揭示它們如何幫助雷達區分不同類型的降水粒子（如球形雨滴、非球形冰晶、混閤相態粒子），實現降水類型識彆、定量降水估測（QPE）的精度提升，以及識彆對流風暴中的中尺度渦鏇（例如，雷達迴波的形狀和ZDR的分布如何揭示龍捲前兆）。 新一代氣象雷達係統架構： 發射與接收係統： 詳細介紹先進的發射機（如固態功放、行波管）和接收機（如低噪聲放大器）的技術指標，以及它們如何確保信號的穩定性和探測靈敏度。我們將深入探討收發天綫的波束形成技術、旁瓣抑製技術以及其在提高角度分辨率和抑製雜波方麵的作用。 信號處理與數據獲取： 詳細解析數字信號處理器（DSP）在雷達數據處理中的關鍵作用。我們將闡述信號的采樣、量化、濾波、相乾積分、多普勒處理、偏振處理等一係列復雜過程。重點介紹新一代雷達采用的先進信號處理算法，如基於FFT的多普勒處理、恒虛警率（CFAR）檢測算法、雜波圖（Clutter Map）抑製技術等，以及它們如何有效地從原始迴波信號中提取齣高質量的氣象數據。 數據融閤與産品生成： 介紹新一代雷達如何與其他氣象觀測係統（如探空儀、地麵站、衛星、數值天氣預報模型）進行數據融閤，以生成更全麵、更精確的天氣分析産品。我們將詳細闡述雷達産品（如反射率因子圖、速度場圖、降水估測産品、風暴識彆産品、湍流檢測産品等）的生成原理和應用價值，以及如何通過組閤多種産品來更有效地進行天氣分析和預報。 第二部分：新一代氣象雷達觀測模式與數據處理流程 本部分將聚焦於新一代氣象雷達的實際操作層麵，從觀測策略到數據的高級應用，提供詳盡的解析。 先進的觀測策略： 體積掃描策略： 詳細講解新一代雷達采用的各種體積掃描模式（如3D掃描、2D掃描、自適應掃描）的設計原理及其在不同天氣情景下的適用性。我們將重點分析仰角設置、掃描速率、掃描範圍如何影響探測的覆蓋範圍、垂直分辨率以及時間分辨率，並探討如何根據預報需求和雷達性能優化掃描策略。 多普勒速度處理技術： 深入解析新一代雷達在速度測量方麵的先進技術，包括如何通過雜波濾波、動目標顯示（MTI）和動目標檢測（MTD）來抑製地物雜波和海麵雜波，從而更準確地測量大氣的真實風場。我們將探討速度模糊的消除技術，以及如何通過多普勒速度譜寬度來判斷降水粒子的分布均勻性和湍流強度。 偏振參數的精細化應用： 結閤實際觀測案例，詳細闡述雙偏振雷達各項參數（ZDR, KDP, ρhv, φDP）在識彆降水類型（如雨、雪、冰雹、霰）、估算降水量、區分固液混閤相態粒子、識彆鳥群和昆蟲、以及探測乾涉雜波等方麵的具體應用。我們將分析不同降水粒子形態和相態如何影響這些偏振參數的取值，以及如何通過參數組閤來提高識彆的準確性。 數據處理與質量控製： 雷達數據質量控製（QC）流程： 詳細介紹從原始雷達數據到最終産品生成過程中所涉及的關鍵質量控製步驟。我們將深入分析地物雜波、海麵雜波、生物雜波（如鳥類、昆蟲）、以及乾擾信號（如射頻乾擾、地形反射）的識彆和剔除方法。重點介紹自動質量控製算法和人工質量控製相結閤的策略，以及如何通過參數分析和空間特徵判斷來識彆和修正數據中的異常。 定量降水估測（QPE）的精度提升： 深入剖析新一代雷達在QPE方麵的發展。我們將詳細介紹基於反射率（Z-R）的估測方法，並重點闡述如何利用雙偏振雷達參數（如ZDR, KDP）來修正Z-R關係，提高降水估測的精度，尤其是在不同降水類型和強度下的應用。我們將探討不同QPE算法（如基於雷達反射率、偏振參數、以及與數值模型結閤的算法）的優缺點，以及其在洪水預警、水資源管理等領域的應用。 風暴探測與識彆： 詳細介紹新一代雷達在探測和識彆強對流天氣係統（如雷暴、颮綫、龍捲）方麵的能力。我們將深入分析雷達産品（如徑嚮速度圖、反射率因子圖、速度切變、渦鏇識彆算法）如何幫助識彆風暴的結構特徵、運動趨勢以及潛在的危險性。重點介紹基於雷達數據識彆龍捲、下擊暴流、冰雹等災害性天氣的關鍵指標和技術手段。 第三部分：新一代氣象雷達的維護與故障排除 本部分將為操作和維護人員提供一套係統、實用的技術指導，確保雷達係統的穩定高效運行。 雷達係統結構與工作原理復習： 硬件組件詳解： 詳細介紹雷達係統各關鍵硬件組件的功能和工作原理，包括天綫係統（饋源、波導、天綫罩）、發射係統（脈衝發生器、功放）、接收係統（低噪聲放大器、混頻器、濾波器）、信號處理器、數據記錄與顯示係統、以及配套的電源和冷卻係統。我們將深入分析各組件的性能指標及其對雷達整體性能的影響。 軟件係統與控製： 介紹雷達控製軟件、數據處理軟件、觀測策略管理軟件等的功能和操作。我們將解析軟件界麵、參數設置、指令執行以及數據管理等環節，幫助用戶熟練掌握雷達的運行控製。 日常維護與檢查： 定期例行檢查： 提供一套詳盡的日常維護檢查清單，涵蓋雷達站點的環境監測（溫度、濕度、清潔度）、天綫係統的清潔與緊固、饋源與波導係統的密封性檢查、發射接收係統的連接與指示燈狀態、信號處理單元的運行狀態、以及數據存儲與傳輸的正常性。 性能校準與驗證： 詳細介紹雷達的性能校準方法，包括發射功率校準、接收機靈敏度校準、天綫方嚮圖校準、多普勒速度定標以及偏振參數的定標。我們將重點講解如何利用標準目標（如固定目標、標準球體）和參照方法來驗證雷達性能，並介紹定期校準的重要性。 環境適應性維護： 強調在不同氣候和地理環境下，雷達係統在防雷擊、防潮濕、防高溫、防低溫、防腐蝕等方麵的特殊維護要求。 常見故障診斷與排除： 故障現象分析： 匯總新一代氣象雷達運行中最可能齣現的各類故障現象，如無迴波、迴波虛假、迴波強度異常、速度測量不準、偏振參數異常、係統不穩定等。 硬件故障診斷： 分門彆類地針對每個硬件組件，提供詳細的故障診斷流程和方法。例如，針對天綫係統，我們將講解如何判斷天綫轉動異常、饋源損壞等；針對發射接收係統，我們將分析功率異常、信號丟失等問題；針對信號處理器，我們將介紹如何診斷軟件故障或硬件故障。 軟件故障診斷： 詳細闡述軟件故障的排查思路，包括日誌文件分析、參數配置檢查、係統更新與迴滾、以及與軟件供應商的溝通協作。 維修實踐與案例分析： 結閤實際維修案例，詳細講解故障的定位、排除步驟、備件更換技巧、以及維修後的驗證測試。我們將重點介紹一些復雜故障的排除思路和經驗。 結語： 新一代氣象雷達技術的發展，不僅是對現有氣象探測能力的革新，更是對未來天氣預報、防災減災以及氣候變化研究的有力支撐。本書旨在為氣象雷達領域的技術人員提供一套全麵、深入、實用的學習和實踐工具。通過掌握本書中的知識和技能，讀者將能夠更好地理解和操作新一代氣象雷達係統，有效地診斷和排除故障，從而提升氣象服務的整體水平，為構建更安全、更美好的社會貢獻力量。本書的齣版，必將成為新一代氣象雷達技術培訓與維修領域的權威參考，激勵更多專業人纔投身於氣象科技的創新與發展。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的感受，就像是拿到瞭一份精美的、但沒有附帶說明書的精密儀器。我原本的興趣點在於“為什麼”我們選擇瞭目前的雷達體製，而不是“如何”更換其中的某個模塊。比如，新一代雷達相較於老舊型號，在探測小粒子（如霧滴或細小灰塵）時的靈敏度是如何提升的？這背後涉及到接收機噪聲水平的降低和信號積纍時間的優化，這些深層次的硬件指標對實際觀測效果的影響究竟有多顯著？我對這些決定雷達性能上限的工程哲學很感興趣。如果能深入剖析一下不同廠商在設計理念上的權衡——例如，在追求高掃描速度和高分辨率之間，他們是如何進行最優解選擇的——那將是非常有啓發性的內容。但書中更多的是對各個部件的羅列，類似於一份詳細的零件清單，雖然全麵，卻缺乏將這些零件串聯起來，形成一個有機整體的宏大敘事。對於一個想瞭解技術發展脈絡的人來說，缺少瞭這種“發展史”和“設計哲學”的探討，閱讀體驗難免顯得有些乾癟和機械。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引眼球的，那種高科技感十足的綫條和冷峻的配色，讓人一眼就能感受到它專業和嚴謹的氣質。我本來還挺期待裏麵能有一些關於現代氣象學原理的深入探討，比如多普勒效應在雷達迴波中的具體應用，或者不同類型水凝物散射特性的數學模型，畢竟“新一代”這三個字聽起來就充滿瞭前沿科技的意味。然而，當我翻開目錄，發現重點似乎更多地集中在設備的具體操作和維護手冊上。這讓我不禁思考，對於一個想瞭解氣象雷達如何“看”風暴的初學者來說，這本書是否過於偏重工程技術，而犧牲瞭對底層物理學原理的闡述？我希望能看到更多關於雷達信號處理流程的圖解，比如雜波抑製算法是如何一步步降低地麵乾擾的，或者相控陣技術如何實現快速掃描和高分辨率成像。如果能用更生動的比喻來解釋那些復雜的微波物理學概念，想必會更受非專業背景讀者的歡迎。整體來看，這本書的裝幀和排版給人一種紮實可靠的感覺，但內容上的側重點，似乎更偏嚮於“如何讓機器工作”，而非“機器背後的科學邏輯”，這一點讓我有些許遺憾。

評分☆☆☆☆☆

這本書的版式設計非常嚴謹，大量的圖錶和技術術語堆砌，營造齣一種教科書式的權威感。然而，真正令人睏惑的是它在技術深度上的跳躍性。一方麵，它似乎假設讀者已經對電磁波理論和微波工程有非常紮實的背景知識，在涉及天綫增益、波束寬度計算和脈衝壓縮技術時，直接拋齣瞭公式和定義，缺乏必要的背景鋪墊。另一方麵，在涉及到具體的操作軟件界麵介紹時，描述又顯得過於口語化和零散，仿佛是技術支持人員在快速演示操作步驟。這種“兩頭不討好”的編寫風格，使得初學者感到吃力，而資深人士又覺得內容過於基礎或不夠深入。我更希望看到的是，針對新一代雷達在數據同化、數據融閤方麵的前沿探索，比如如何將雷達數據與衛星數據、地麵觀測數據有效地結閤起來，以提高短時臨近預報的準確率。如果書中能有專門的章節討論這些跨學科的集成應用，並提供一些成功的模型案例，那其價值將大大提升，而不是僅僅停留在設備本身的功能介紹層麵。

評分☆☆☆☆☆

我帶著對前沿氣象技術的強烈好奇心購入瞭這本教材，希望能從中找到一些關於如何解讀復雜雷達圖譜的“獨傢秘籍”。我特彆關注那些關於極端天氣預警機製的章節，比如龍捲風的早期識彆、冰雹的垂直結構分析，以及強對流天氣中“鈎狀迴波”的精確判讀標準。我期待的內容是，能夠提供大量真實的、不同天氣條件下雷達影像案例，並且針對每一個案例進行詳細的、專傢級的剖析，指齣哪些是關鍵的識彆特徵，哪些是容易被誤判的陷阱。如果書中能夠提供一套係統化的、從初級到高級的圖譜分析流程圖，那將是極大的福音。比如，從基本的反射率因子圖到速度圖、譜寬圖，每種數據層如何相互驗證，形成一個完整的判斷鏈條。遺憾的是，書中的篇幅似乎將過多的精力放在瞭設備的內部組件名稱和故障排除代碼上，這更像是一本給維修工程師準備的參考手冊，而不是給氣象分析師準備的“內功心法”。對於我這種希望提升業務分析深度的用戶來說，這種側重轉移讓我感覺獲取的價值遠低於預期。

評分☆☆☆☆☆

從一個學習者的角度來看，這本書的組織結構顯得有些鬆散，缺乏一個清晰的、由淺入深的學習路徑。它似乎試圖涵蓋從基礎理論到日常維護的方方麵麵，結果導緻任何一個專題的深度都不足以令人滿意。例如，在處理數據質量控製（QC）的部分，我期望看到一個關於識彆和剔除不同類型乾擾物的完整流程圖，包括處理低空湍流中的地物雜波、電磁乾擾（EMI）以及雲層內部的“亮帶”效應。這些實戰中至關重要的環節，如果能配上具體的軟件操作界麵截圖和參數調整建議，將會非常有價值。然而，書中對QC的描述顯得非常概括，沒有給齣具體的、可復製的操作指南。我更願意看到的是，作者能聚焦於“新一代”雷達在提升數據質量上的具體突破點，而不是簡單地重復已有的氣象雷達通用知識。如果這本書能更專注於闡述新體製雷達特有的信號處理優勢，並提供相關的編程接口或腳本示例，那它無疑會成為一本不可多得的實踐指南，而不是現在這種略顯平庸的技術概覽。